光照度自适应调整方法、系统及其在智能灯系统中的应用与流程

1.本发明涉及灯具光照度调整技术领域，尤其涉及光照度自适应调整方法、系统及其在智能灯系统中的应用。


背景技术：

2.灯具作为室内外照明中常用的辅助装置，随着技术的不断革新，可调光的灯具早已被广泛应用，对于教室、客厅或其他公共室内环境而言，合适的光照度能够为室内人员提供更好的环境体验，而当前可调光的灯具往往是需要人工进行干预调光，或者仅仅是依赖于其自身携带的传感器进行识别外界光照情况，以此实现灯具的光照度调整，这种小范围的光照度监测方式常常会因为室外进入的环境光对室内局部区域造成光照度影响而令对应区域的灯具无法进行主动调光来适应环境所预先设定的光照度；因此，如何提高光照辅助环境的光照度均衡是非常具有积极现实意义的课题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提出一种响应迅速、调节便利、实施可靠和使用人性化的光照度自适应调整方法、系统及其在智能灯系统中的应用。
4.为了实现上述的技术目的，本发明所采用的技术方案为：
5.一种光照度自适应调整方法，用于灯具辅助照明场景的光照度调整，所述灯具为光照度可调灯具，其包括：
6.s01、启动灯具，令其进行照明辅助；
7.s02、在灯具光照影响区域内选择光照度参照物，将其设为检测物；
8.s03、获取灯具光照影响区域内的图像，然后在图像内对检测物进行定位和获取图像中该检测物的色度值；
9.s04、调整灯具光照度，使灯具光照影响区域内的光照度达到预设要求，再获取灯具调整后，检测物对应的色度值，将其设为参照色度值；
10.s05、按预设时间频率获取检测物的色度值，设为实时色度值，并将其与参照色度值进行对比匹配，生成对比结果；
11.s06、获取对比结果，并按预设条件调整灯具光照度。
12.作为一种可能的实施方式，进一步，本方案中，所述辅助照明场景为室内场景；所述光照度参照物为布设在室内场景中的辅助标签。
13.作为一种较优的选择实施方式，优选的，本方案中，所述辅助标签包括：
14.第一参照部，为黑色环形结构；
15.第二参照部，位于第一参照部的环形结构内且为白色；
16.其中，第一参照部和第二参照部的外轮廓均为正圆形。
17.作为一种较优的选择实施方式，优选的，本方案s03中，获取灯具光照影响区域内的图像，然后在图像内对检测物进行定位和获取图像中该检测物的色度值的方法包括：
18.s031、获取灯具光照影响区域内的图像；
19.s032、在图像内对检测物进行定位，生成定位结果；
20.s033、获取定位结果，当定位结果符合预设要求时，对图像中定位所得的检测物进行畸变校正，生成与实际轮廓形状相同的检测物轮廓；
21.s034、获取检测物的第二参照部的色度值。
22.作为一种较优的选择实施方式，优选的，本方案s05、s06中，所述对比结果为实时色度值与参照色度值的差值。
23.作为一种较优的选择实施方式，优选的，本方案s01中，启动灯具时，还对灯具的调整灵敏度进行设定，令其进行照明辅助。
24.对应的步骤s06中，获取对比结果后，将对比结果与调整灵敏度进行对比，当对比结果超出调整灵敏度时，按预设条件调整灯具光照度，使灯具光照影响区域内的光照度被调整至预设值；
25.当对比结果未超出调整灵敏度时，不调整灯具光照度，使灯具光照影响区域内的光照度维持现状；
26.其中，调整灵敏度为灯具光照影响区域内的光照度偏离预设值的范围区间。
27.作为一种较优的选择实施方式，优选的，本方案中，所述灯具通过调整电流输入值以调整其光照度。
28.基于上述方案，本发明还提供一种光照度自适应调整系统，其包括
29.灯具，用于布设在辅助照明场景中提供光照，所述灯具为光照度可调灯具；
30.摄像单元，用于获取灯具光照影响区域内的图像；
31.光照度参照物，设置在灯具光照影响区域内且用于提供光照度参照；
32.定位检测单元，用于在灯具光照影响区域内选择光照度参照物，将其设为检测物，还用于对灯具光照影响区域内的图像进行检测物定位和获取该检测物的色度值；
33.灯具控制单元，用于启动灯具，令其进行照明辅助，还用于调整灯具光照度，使灯具光照影响区域内的光照度达到预设要求；
34.监测单元，用于获取灯具调整后，检测物对应的色度值，将其设为参照色度值，还用于按预设时间频率获取检测物的色度值，设为实时色度值，并将其与参照色度值进行对比匹配，生成对比结果和根据对比结果，按预设条件输出调整灯具光照度的指令。
35.作为一种较优的选择实施方式，优选的，本方案中，所述灯具为一个以上，其布设在辅助照明场景中；所述光照度参照物为一个以上且布设在辅助照明场景中并与一个或一个以上灯具对应；所述摄像单元为一个以上且所有摄像单元的图像摄取范围覆盖的所有光照度参照物的布设位置。
36.作为一种较优的选择实施方式，优选的，本方案中，所述辅助照明场景为室内。
37.基于上述方案，本发明还提供一种智能灯系统，其包括上述所述的光照度自适应调整系统。
38.采用上述的技术方案，本发明与现有技术相比，其具有的有益效果为：本方案巧妙性通过设置检测物作为灯具辅助照明场景内的光照度反馈对象，利用摄像设备按预设时间频率对检测物进行图像采集并获取其色度值，结合初始选定的参照色度值来进行对比获得当前场景下的光照度偏离程度，再通过灵敏度设置来实现光照度偏离参照色度值时的灯具
工作调整，令外界环境光或其他光源出现变化时，能够及时地通过灯具的光照度输出调整，实现对场景整体的光照度均衡，提高了灯具辅助照明的人性化和智能化。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
40.图1是本发明方法的其中一实施例的简要实施流程示意图；
41.图2是本发明方法中所提及检测物的其中一种实施轮廓示意图；
42.图3是本发明方法中，对检测物进行图像采集、检测、定位和畸变校正的简要流程示意图；
43.图4是本发明方法中，检测物在影像摄取中出现圆形畸变为椭圆的示意图；
44.图5是本发明方法中，检测物在影像摄取中出现圆形畸变为椭圆后，将其校正转换会圆形的示意图；
45.图6是本发明方法中，对检测物第二参照部进行色度值检测的区域示意图；
46.图7是本发明方法中，开启灯具后，进行灵敏度设置以及后续进行参照物亮度和根据对比结果进行调整灯具光照度的简要流程示意图；
47.图8是本发明系统的简要连接原理图；
48.图9是作为本发明方案的其中一种实施实例的简要示意图；
49.图10是将本发明方法装载于服务器中，通过对摄像头、网关、智能灯等物联网设备进行控制的连接原理示意图。
具体实施方式
50.下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
51.如图1所示，本实施一种光照度自适应调整方法，用于灯具辅助照明场景的光照度调整，所述灯具为光照度可调灯具，其包括：
52.s01、启动灯具，令其进行照明辅助；
53.s02、在灯具光照影响区域内选择光照度参照物，将其设为检测物；
54.s03、获取灯具光照影响区域内的图像，然后在图像内对检测物进行定位和获取图像中该检测物的色度值；
55.s04、调整灯具光照度，使灯具光照影响区域内的光照度达到预设要求，再获取灯具调整后，检测物对应的色度值，将其设为参照色度值；
56.s05、按预设时间频率获取检测物的色度值，设为实时色度值，并将其与参照色度值进行对比匹配，生成对比结果；
57.s06、获取对比结果，并按预设条件调整灯具光照度。
58.结合图2所示，作为一种可能的实施方式，进一步，本方案中，所述辅助照明场景为室内场景；而为了便于进行统一管理和提高参照物的参照稳定性，本方案中，所述光照度参照物为布设在室内场景中的辅助标签；作为一种优选的方式，所述辅助标签包括：
59.第一参照部，为黑色环形结构；
60.第二参照部，位于第一参照部的环形结构内且为白色；
61.其中，第一参照部和第二参照部的外轮廓均为正圆形；另外，第一参照部的主要作用可以作为标识参照物特征的作用，即，后续在对检测物进行检测定位时，将同心圆轮廓的辅助标签定义为检测物，而外周的黑色圆环刚好可以作为检测物的独有特征进行方便定位检测；而作为一种尺寸规格的举例，辅助标签的第二参照部的外径可以为20cm，内径可以为16cm，其在室内安装时，贴附于墙上2米以上高度，令其在摄像头可拍摄范围内；在灯具为多个且室内空间较大时，可根据灯的排数或灯控制要求，张贴多张检测物以适应该场景下的灯具单独控制需求。
62.结合图3至图7之一所示，在检测物的图像采集和定位检测色度值方面，作为一种较优的选择实施方式，优选的，本方案s03中，获取灯具光照影响区域内的图像，然后在图像内对检测物进行定位和获取图像中该检测物的色度值的方法包括：
63.s031、获取灯具光照影响区域内的图像；
64.s032、在图像内对检测物进行定位，生成定位结果；
65.s033、获取定位结果，当定位结果符合预设要求时，对图像中定位所得的检测物进行畸变校正，生成与实际轮廓形状相同的检测物轮廓；
66.s034、获取检测物的第二参照部的色度值。
67.其中，s034所述的色度值可以为rgb色度值，而第二参照部为纯白色，其rgb色度值应是(255，255，255)，再对其进行二值化处理后，第二参照部的黑白色度被调整为[0，255]，即，检测值为255时，为白色最高值，为0时，定义为纯黑色，即无光照度环境；在实际应用场景中，影响室内光照度的因素不仅包括灯具的光照度输出功率，还包括室外的环境光，因此，在实际应用时，第二参照部所检测出的色度值会低于255，例如200，所以在调整好灯光的初始光照度时，根据后续按时间频率检测第二参照部的色度值后，将其偏离预设值的数值进行监测，可以间接获知室内光照度的变化情况，即，当环境亮度发生变化时，摄像头所拍摄到的检测物的色度值也会跟着发生变化。当环境变暗时，图像中检测物的色度值会降低，当环境变亮时图像像素值会变高；而环境亮度与图像中检测物的色度值会呈现一定的线性变化；因此，通过计算环境中制定对象(检测物)在图像中的色度值平均值，可以反映环境中亮度的变化；而检测物为圆形轮廓时，通过检测第二参照部所涵盖区域的像素值的色度值再取其平均值可以提高检测的稳定性和均一性，在检测物为多个时，通过将不同检测物与不同灯具进行关联，相比单个检测物的色度值参考，通过多个一对一或一对多的光照度反馈，可以提高场地光照度检测的灵活性；作为一种较优的选择实施方式，优选的，本方案s05、s06中，所述对比结果为实时色度值与参照色度值的差值，具体是第二参照部内所有像素点的色度值平均值与参照色度值进行计算求取差值。
[0068]
而作为一种较优的选择实施方式，本方案s01中，启动灯具时，还对灯具的调整灵敏度进行设定，令其进行照明辅助。
[0069]
对应的步骤s06中，在获取对比结果后，将对比结果与调整灵敏度进行对比，当对
比结果超出调整灵敏度时，按预设条件调整灯具光照度，使灯具光照影响区域内的光照度被调整至预设值；
[0070]
当对比结果未超出调整灵敏度时，不调整灯具光照度，使灯具光照影响区域内的光照度维持现状；
[0071]
其中，调整灵敏度为灯具光照影响区域内的光照度偏离预设值的范围区间，例如，灵敏度设置为偏离参照色度值
±
20，当参照物的实时色度值高于或低于参照色度值20时，生成灯具光照度调整指令，通过灯具的光照度调整，使得室内的光照度维持在初始设定的光照度，该方式可以避免外界环境光发生变化时，通过调整灯具的光照度输出来进行校正或弥补室内光照度需求，同时，灵敏度的设置作用还包括：(1)预防图像中检测物的亮度少量的变化引起频繁的改变灯的电流，(2)满足不同场景、不用用户对亮度调整的不同需求。
[0072]
为了方便进行灯具的光照度输出值调整，作为一种较优的选择实施方式，优选的，本方案中，所述灯具通过调整电流输入值以调整其光照度，而现有的灯具采用控制输入电流的方式进行调光是常见的一种，因此，不再赘述改变调流调光的机理。
[0073]
结合图8所示，基于上述方案，本方案还提供一种光照度自适应调整系统，其包括
[0074]
灯具，用于布设在辅助照明场景中提供光照，所述灯具为光照度可调灯具，其中，所述辅助照明场景为室内；
[0075]
摄像单元，用于获取灯具光照影响区域内的图像；
[0076]
光照度参照物，设置在灯具光照影响区域内且用于提供光照度参照；
[0077]
定位检测单元，用于在灯具光照影响区域内选择光照度参照物，将其设为检测物，还用于对灯具光照影响区域内的图像进行检测物定位和获取该检测物的色度值；
[0078]
灯具控制单元，用于启动灯具，令其进行照明辅助，还用于调整灯具光照度，使灯具光照影响区域内的光照度达到预设要求；
[0079]
监测单元，用于获取灯具调整后，检测物对应的色度值，将其设为参照色度值，还用于按预设时间频率获取检测物的色度值，设为实时色度值，并将其与参照色度值进行对比匹配，生成对比结果和根据对比结果，按预设条件输出调整灯具光照度的指令。
[0080]
其中，作为一种较优的选择实施方式，优选的，本方案中，所述灯具为一个以上，其布设在辅助照明场景中；所述光照度参照物为一个以上且布设在辅助照明场景中并与一个或一个以上灯具对应；所述摄像单元为一个以上且所有摄像单元的图像摄取范围覆盖的所有光照度参照物的布设位置。
[0081]
基于上述方案，结合图9或图10所示，本实施例还提供一种智能灯系统的实施实例，其包括上述所述的光照度自适应调整系统，其中，可以增设一计算机可读的存储介质，该存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述的至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行实现上述所述的光照度自适应调整方法，然后将其装载于服务器中，通过交换机与摄像头(即摄像单元)、蓝牙网关建立通讯连接，然后再通过蓝牙网关与智能灯(即光照度可调灯具)建立物联网通讯连接，以此实现对智能灯在辅助照明时的光照度自适应调整。
[0082]
另外，在本发明各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0083]
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0084]
以上所述仅为本发明的部分实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。